【正文】 的正切值。 取 ??PK ??qK 根據(jù)上 面的負(fù)荷 表可 計(jì)算得 出： 30I 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 kwPKP iP 587 4652 ????? ? ? va kQKQ iq ????? ? ? AKVQPS ?????? 8 7 3 56 4 6 55 8 7 4 2223023030 其自然功率因數(shù)為 87355874c o s 3030 ???? SP 功率補(bǔ)償 工廠中由于有大量的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)、電弧爐及氣體放電燈等感性負(fù)載，還有感性的電力變壓器，從而使功率因素降低。在提高功率因素的同時(shí)，工廠總降壓變電所的主變壓器容量可以選的小一些，這不僅可降低變電所的初投資，而且可以減少工廠的電費(fèi)開支，因此進(jìn)行無功功率補(bǔ)償對(duì)工廠本身也有一定經(jīng)濟(jì)實(shí)惠 [6]。因此，其電容器的個(gè)數(shù)為： 個(gè)461004600 ??? cCqQn 而由于電容器是單相的，所以應(yīng)為 3 的倍數(shù)，取 48 個(gè)正好。S 0 . 0 1 5 P 30T ????? 變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為： Kw 5 9 6 6 92 5 8 7 4 39。(P 39。 ?????SP 因此，符合本設(shè)計(jì)的要求 。A 的變壓器二臺(tái) ，型號(hào)為 5000/35S9? 。結(jié)合實(shí)際情況，在該工廠設(shè)立多個(gè) 10/ 車間變電所，給車間 380V 以下負(fù)荷供電。 (2)當(dāng)變電所有兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行時(shí)，二次側(cè)應(yīng)采用分段的單母線接線。 (6)6～ 10kV 固定式配電裝置的出線側(cè)，在架空線路或有反饋可能的電纜出線回路中，應(yīng)裝設(shè)線路隔離開關(guān)。當(dāng)有繼電保護(hù)或自動(dòng)切換電源要求時(shí)，低壓側(cè)總開關(guān)和母線分段開關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器。 主 接 線對(duì)變電所設(shè)備選擇和布置，運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，繼電保護(hù)和控制方式都有密切關(guān)系，是供電設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。 決定 總降壓 變電所一 次側(cè)采用單母線 ， 母線設(shè)有電壓監(jiān)測裝置。兩母線段各設(shè)五柱電壓互感器柜，用以對(duì) 10kV 系統(tǒng)絕緣監(jiān)視、電壓監(jiān)測和避雷防護(hù)，當(dāng)一臺(tái)主變運(yùn)行時(shí)，相應(yīng)地切除另一臺(tái)電壓互感器柜。 低壓接線方式采用放射式，設(shè)計(jì)按 各車間負(fù)荷大小將饋出線分配在兩段母線上 ，如下圖 31 所示。短路就是指不同電位導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對(duì)地之間的低阻性短接。 繪 制計(jì)算電路 簡圖 根據(jù)題目要求，繪制計(jì)算電路簡圖如圖 41 所示。 圖 44 短路等效電路圖 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 ①計(jì) 算短路電路中各元件的電抗及總電抗 電力系統(tǒng)的電抗 ? ? ?????? 322 21 M V AkVSUXocc 架空線路的電抗 ? ? ??????????????????????? 3221302 . 4 k V08/ kmkmUUlXXcc 電力變壓 器的電抗，取 Uk%=6 因 此， ??????? ? 322339。 表 52 10kV 側(cè)設(shè) 備的選擇校驗(yàn) 選擇校驗(yàn)項(xiàng)目 電壓 電流 斷流能力 動(dòng)穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度 裝置地點(diǎn)條件 參數(shù) NU 30I )3(kI )3(shi imatI 2)3(? 數(shù)據(jù) 10kV 364A 額定參數(shù) NU NI ocI maxi tIt2 高壓少油斷路器SN1010Ⅱ /1000 10kV 1000A 80kA 2 ?? 高壓隔離開關(guān) GN810/1000 10kV 1000A —— 75kA 45005302 ?? 高壓熔斷器 RN210 10kV 50kA —— 。 表 一次設(shè)備選 擇校驗(yàn)的項(xiàng)目及滿足的條件 設(shè)備名稱 電壓 /kV 電流 /kA 斷流能力 /kA 短路穩(wěn)定度校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 高壓斷路器 √ √ √ √ √ 高壓隔離開關(guān) √ √ — √ √ 低壓斷路器 √ √ √ △ △ 電流互感器 √ √ √ √ √ 電壓互感器 √ — — — — 母線 — √ — √ √ 電纜 √ √ — — √ 應(yīng)滿足的條件 設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于裝置地點(diǎn)的額定電壓 設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于通過設(shè)備的計(jì)算電流 設(shè)備的最大開端電流 (或功率 )應(yīng)不小于它可能開端的最大電流 (或功率 ) 按三相短路沖擊電流校驗(yàn) 按三相短路穩(wěn)態(tài)電流校驗(yàn) 備注 √校驗(yàn) — 不校驗(yàn) △一般可不校驗(yàn) 35kV 側(cè)電氣設(shè)備的選擇校驗(yàn) 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的條件，變電所的繼保動(dòng)作時(shí)限不能大于 秒，即 ? ，斷路器開短時(shí)間 ? ，非周期分量等效時(shí)間 ? 按照選擇原則，選取的 35kV 側(cè)的電氣設(shè)備選擇表如下 51 所示。 圖 42 短路 等效電路圖 ①計(jì)算短路電路中各元件的電抗及總電抗 電力系統(tǒng)的電抗：由 MVASoc 325? ，因此 ? ? ???? 325372211 M V AkVSUX occ 架空線路的電抗： ? ? ?????? 其總電抗為： ?????????? )1( XXX k ②計(jì)算三相短路電流和短路容量 三相短路電流周期分量有效值 kAkVXUIkck 373)1(1)3( 1 ???????? 其他三相短路電流 kAIII k )3( 1)3()3( ????? ?? kAkAIish )3()3( ＝????? kAAII sh )3()3( ＝????? 三相短路容量 M V AkAkVIUS kck 8 )3( 11)3( 1 ＝???? ?? (2)求 k2 點(diǎn)的三相 短路電流和短路容量 ( kVUc ? ) 繪 k2 點(diǎn)短路的等效電路如圖 43 示。如此大的電流可產(chǎn)生很大的點(diǎn)動(dòng)力和很高的溫度，而使線路中的原件受到損害 ， 嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和降低產(chǎn)品質(zhì)量 [8]。然而由于各種原因也難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭到破壞。母線設(shè)所用變提供所內(nèi)照明、維修及二次回路的電源 。 二次側(cè) (10kV)采用單母線分?jǐn)嗟慕泳€型式，因正常時(shí)兩臺(tái)主變采用 明 備用運(yùn)行方式，所以在正常運(yùn)行時(shí)母聯(lián)為 閉合 狀態(tài)。但考慮題目要求，上級(jí)區(qū)域變電所供電較為穩(wěn)定，所以決定采用一條電源進(jìn)線的主結(jié)線方案 本次設(shè)計(jì)的 電機(jī)修造 廠是連續(xù)運(yùn)行，負(fù)荷變動(dòng)較小，電源進(jìn)線較 長 (8km),主變壓 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 器不需要經(jīng)常切換， 以及一路電源進(jìn)線。 主結(jié)線方案選擇 對(duì)于電源進(jìn)線電壓 為 35kV 及以上的大中型工廠，通常是先經(jīng)工廠總降壓變電所降為 6—10kV 的高壓配電電壓，然后經(jīng)車間變電所，降為一般低壓設(shè)備所需的 電壓。 (8)由地區(qū)電網(wǎng)供電的變配電所電源出線處，宜裝設(shè)供計(jì)費(fèi)用的專用電壓、電流互感器 (一般都安裝計(jì)量柜 )。 (4)為了限制配出線短路電流 ， 具有多臺(tái)主變壓器同時(shí)運(yùn)行的變電所，應(yīng)采用變壓器分列運(yùn)行。 表 31 變壓器型號(hào)與技術(shù)參數(shù) 變壓器型號(hào) 額定容量 /kVA 額定電壓 /kV 損耗 /kW 阻抗電壓(%) 空載電流(%) 聯(lián)結(jié)組別 高壓 低壓 空載 短路 S9250/10 250 10177。 車間變電所變壓器選擇 電 力系統(tǒng)的 35kV 供電電源引入該廠后，經(jīng)過廠區(qū)內(nèi)的 35/10kV 總降變電所將電壓降至 10kV 給廠區(qū)供電。 表 22 無功 補(bǔ)償 前 后工廠的計(jì)算的負(fù)荷 項(xiàng)目 cos? 計(jì)算負(fù)荷 30P kW 30 varQk 30S kVA 30IA 380V 側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷 5874 6465 8735 13272 無功補(bǔ)償容量 4800 380V 側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷 5874 1845 6105 9276 變壓器功率損耗 92 363 10kV 側(cè)負(fù)荷總計(jì) 5966 2031 6302 364 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 第 3 章 變電所 變壓器和主結(jié)線方案的選擇 總降壓變電所變壓器容量及臺(tái)數(shù)的選擇 由于該廠的負(fù)荷 中有一 級(jí)負(fù)荷，對(duì)電源的供電可靠性要求較高，宜采用兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障后檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器能對(duì) 一 級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電，故選兩臺(tái)變壓器。3039。Q 30 ??? A 6 3 0 2 K V 2 0 3 15 9 6 6 )39。 2223023030 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 變壓器的功率損耗為： 3 6 6 K v a r 6 1 0 5 0 . 0 6 39?？紤]到主變壓器的無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此 取低壓 側(cè)最大負(fù)荷功率 因數(shù) 應(yīng)稍大于 ，暫取 來計(jì)算補(bǔ)償容量 ，因此，需裝設(shè)的電容器容量為： ? ? ? ?? ? v a r4 5 7 8v a r c c o st a r c c o st a n5 8 7 4 kkQ C ??? 取 var4600kQC ? 綜合考慮采用并聯(lián)電容器進(jìn)行高壓集中補(bǔ)償。假設(shè)功率因數(shù)由 cos? 提高到 cos? ＇，這時(shí)在用戶需要的有功功率 P30 不變的條件下， 可 知無功計(jì)算功率和視在功率都有所減小。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 各 用電車間負(fù)荷情況 及各車間變電所容量 計(jì)算的各車間負(fù)荷表如下 21 所示 。需要系數(shù)法是國際上普遍采用的確定計(jì)算負(fù)荷的基本方法，本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。但是負(fù)荷情況復(fù)雜，影響負(fù)荷計(jì)算的因素很多，雖然各類負(fù)荷的變